JPS59207678A - ガスレ−ザ発振器 - Google Patents
ガスレ−ザ発振器Info
- Publication number
- JPS59207678A JPS59207678A JP8140883A JP8140883A JPS59207678A JP S59207678 A JPS59207678 A JP S59207678A JP 8140883 A JP8140883 A JP 8140883A JP 8140883 A JP8140883 A JP 8140883A JP S59207678 A JPS59207678 A JP S59207678A
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- JP
- Japan
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- discharge
- voltage
- power supply
- voltage power
- metal
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はガスレーザ発振器、とくにその補助放電電極
の構成に関するものである。
の構成に関するものである。
第１図は従来この種のものとして代表的な光軸。
放電、ガス気流の各方向が互いに直交するいわゆる三軸
直交型のｃｏ２レーザ発振器の要部を示す構成図、第２
図は第１図１−１’線における断面図で。
直交型のｃｏ２レーザ発振器の要部を示す構成図、第２
図は第１図１−１’線における断面図で。
（１）は陽極、（２）は陽極（１）と相対向する陰極、
Ｃ３）は絶縁物の陰極基板、（４）は安定化抵抗、（５
）は直流高圧電源、（６）は交流バイパスコンデンサー
、（７）は誘電体電極よりなる補助放電電極、（８）は
交流高圧電源。
Ｃ３）は絶縁物の陰極基板、（４）は安定化抵抗、（５
）は直流高圧電源、（６）は交流バイパスコンデンサー
、（７）は誘電体電極よりなる補助放電電極、（８）は
交流高圧電源。
（９）は放電励起部、 （９ａ）は放電励起部（９）の
境界線。
境界線。
Ｈ＃ｄ：レーザガス気流、（１カは全反射鏡、ｏ）は部
分反射鏡、Ｑｌは出射レーザビームである。
分反射鏡、Ｑｌは出射レーザビームである。
次に動作について説明する。
陽極（１）とレーザ光軸にそって配列された多数の陰極
（２）との間にｅ Ｃ０２ｍ Ｎ２＋ Ｈ＠から成る混
合ガス翰を矢印方向に流しながら、陰極（２）の上流側
に配した誘電体電極（７）に、交流高圧電源（８）より
交流高電圧を印加すると、誘電体電極（７））−診膓／
９１−噂杏は誘電体電極（７）と陽極（１）の間で交流
放電（無声放電と称す。）が生成される。ここで直流高
圧電源（５）の直流高電圧を安定化抵抗（４）を介して
印加すると。
（２）との間にｅ Ｃ０２ｍ Ｎ２＋ Ｈ＠から成る混
合ガス翰を矢印方向に流しながら、陰極（２）の上流側
に配した誘電体電極（７）に、交流高圧電源（８）より
交流高電圧を印加すると、誘電体電極（７））−診膓／
９１−噂杏は誘電体電極（７）と陽極（１）の間で交流
放電（無声放電と称す。）が生成される。ここで直流高
圧電源（５）の直流高電圧を安定化抵抗（４）を介して
印加すると。
陽極（１）と陰極（２）の間に均質で安定ガグロー放電
が生成される。この放電により形成された放電励起部（
９）には、レーザガス気流員の、中の特定の振動準位間
に反転分布が形成され、放電励起部（９）を挾み対向配
置した全反射鏡０υと部分反射鏡ａ′３から成る光共振
器により、レーザ発根が生じ１部分反射鏡０３からレー
ザビーム（１１が出射する。
が生成される。この放電により形成された放電励起部（
９）には、レーザガス気流員の、中の特定の振動準位間
に反転分布が形成され、放電励起部（９）を挾み対向配
置した全反射鏡０υと部分反射鏡ａ′３から成る光共振
器により、レーザ発根が生じ１部分反射鏡０３からレー
ザビーム（１１が出射する。
ところで、レーザ装置を小型にして、なおかつ高出力化
、高効率化を企るには、レーザ励起放電の高密度化、均
質化を企ることか重要である。上記の交流放電は、陰極
（２）近傍、並びに放電空間を予備電離し、主放電であ
る直流放電の高密変化。
、高効率化を企るには、レーザ励起放電の高密度化、均
質化を企ることか重要である。上記の交流放電は、陰極
（２）近傍、並びに放電空間を予備電離し、主放電であ
る直流放電の高密変化。
均質化を促す作用をするもので、その電力は直流放電の
電力の２〜５チで十分である。
電力の２〜５チで十分である。
このような交流放電に用いられる予備電離用の補助放電
電極である誘電体電極（７）としては１次のよう々構造
をもっていた。第３図は、従来の誘電体電極の一部分を
示す断面図である。図において。
電極である誘電体電極（７）としては１次のよう々構造
をもっていた。第３図は、従来の誘電体電極の一部分を
示す断面図である。図において。
（７ａ）はガラス等の誘電体で形成された管体、 （
７１））は高圧給電線、 （７ｃ）は管体（７ａ）内部
に充填されたスチール製ウール等の繊細状金属、 （７
ａ）は管体（７ａ）の先端に充填されたガラスピーズ、
グラスウール等の絶縁物、 （ｒθ）は高圧給電線を大
気を保ちつつ管体（７ａ）内に導びくための、絶縁物で
できたターミナルボックス、 （Ｒ）は電極支持を兼ね
た。絶縁物でできたターミナルである。
７１））は高圧給電線、 （７ｃ）は管体（７ａ）内部
に充填されたスチール製ウール等の繊細状金属、 （７
ａ）は管体（７ａ）の先端に充填されたガラスピーズ、
グラスウール等の絶縁物、 （ｒθ）は高圧給電線を大
気を保ちつつ管体（７ａ）内に導びくための、絶縁物で
できたターミナルボックス、 （Ｒ）は電極支持を兼ね
た。絶縁物でできたターミナルである。
次に動作について説明する。高圧給電線（ｙｂ）に交流
高電圧が印加されろと、それが繊維状金属（７Ｃ）に導
電され、この部分に対向している陽極（１）、および陰
極（２）との間で無声放電が行なわれ、予備電離源とし
て作用する。この際無声放電により熱が発生するが、ガ
ス気流Ｏｎが毎秒数十ｍで流れているため、その熱発生
が小さい場合（例えば７ｍｍ径の管体（７ａ）を使用し
た場合は、１ｍ当たり１．５ｋＷ程度まで）は、その熱
はすべてガス気流ｆ１１により持ち去られ管体（７ａ）
の温度上昇が少ない。したがって、この種の誘電体電極
（７）は水冷の必要がなく。
高電圧が印加されろと、それが繊維状金属（７Ｃ）に導
電され、この部分に対向している陽極（１）、および陰
極（２）との間で無声放電が行なわれ、予備電離源とし
て作用する。この際無声放電により熱が発生するが、ガ
ス気流Ｏｎが毎秒数十ｍで流れているため、その熱発生
が小さい場合（例えば７ｍｍ径の管体（７ａ）を使用し
た場合は、１ｍ当たり１．５ｋＷ程度まで）は、その熱
はすべてガス気流ｆ１１により持ち去られ管体（７ａ）
の温度上昇が少ない。したがって、この種の誘電体電極
（７）は水冷の必要がなく。
構造が簡略にできるという特質がある。
しかし、上記のような従来のものでは、高圧給電線（７
ｂ）と繊維状金属（７Ｃ）が、その境界部において、単
に接触しているだけであるだめに１次のような欠点があ
った。
ｂ）と繊維状金属（７Ｃ）が、その境界部において、単
に接触しているだけであるだめに１次のような欠点があ
った。
＋＋１ 繊維状金属（ＩＣ）としては、耐酸化性等の
寿命の観点から、一般にステンレス製ウールが使われて
いるが、この材質は銅、鉄製ウール等に比べて接触抵抗
が大きく （例えば７朋径の管体（７ａ）にステンレス
製ウールが充填された場合１ｆｒｌ当たり１０００以上
の抵抗値となる）、誘電体電極（７）そのものでの消費
電力が無視できなくなり、また内部発熱により、管体（
７ａ）の耐電圧が低下し絶縁破壊を起こすことがある。
寿命の観点から、一般にステンレス製ウールが使われて
いるが、この材質は銅、鉄製ウール等に比べて接触抵抗
が大きく （例えば７朋径の管体（７ａ）にステンレス
製ウールが充填された場合１ｆｒｌ当たり１０００以上
の抵抗値となる）、誘電体電極（７）そのものでの消費
電力が無視できなくなり、また内部発熱により、管体（
７ａ）の耐電圧が低下し絶縁破壊を起こすことがある。
（２）高圧給電線（７ｂ）に外部から引張りの力が加わ
ると、高圧給電線（７ｂ）と繊維状金属（ＩＣ）との接
触が断たれ９両者の間で放電を起こして管体ｒ７ａ）が
この部分で熱的に破壊したり、予備電離放電が行なわれ
ないことがある。
ると、高圧給電線（７ｂ）と繊維状金属（ＩＣ）との接
触が断たれ９両者の間で放電を起こして管体ｒ７ａ）が
この部分で熱的に破壊したり、予備電離放電が行なわれ
ないことがある。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、繊維状金属が充填された区間に、
交流電圧を給電する高圧給電線を通し、補助放電電極を
構成することにより、補助放電電極での消費電力が少な
く、力１つ信頼性の高い補助放電′電極を備えたガスレ
ーザ発振器を提供しようとするものである。
めになされたもので、繊維状金属が充填された区間に、
交流電圧を給電する高圧給電線を通し、補助放電電極を
構成することにより、補助放電電極での消費電力が少な
く、力１つ信頼性の高い補助放電′電極を備えたガスレ
ーザ発振器を提供しようとするものである。
以下、この発明の実施例を図について説明すん第４図は
、この発明にかかわる誘電体電極の一実施例を示す部分
断面図である。図において、 （７ｇ）高圧給電線（７
ｂ）に接続され、繊維状金属（ＩＣ）が充填された区間
で、管体（７ａ）の長手方向に直線状に配置された交流
電圧を給電する金属細線である。
、この発明にかかわる誘電体電極の一実施例を示す部分
断面図である。図において、 （７ｇ）高圧給電線（７
ｂ）に接続され、繊維状金属（ＩＣ）が充填された区間
で、管体（７ａ）の長手方向に直線状に配置された交流
電圧を給電する金属細線である。
次に動作について説明する。高圧給電線（７ｂ）に印加
された交流高電圧は、金属細線（７ｇ）を通じて繊維状
金属（７Ｃ）に給電され、管体（７ａ）を介して相対す
る陽極（１）、および陰極（２）の間で無声放電を起こ
し、直流放電の高密度化、均質化を促す予備電離放電と
して働く。この際、金属細線（７ｇ）の抵抗値は無視で
きるほど小さく、高圧給電線（７ｂ）と繊維状金属（Ｉ
Ｃ）間の抵抗値は繊維状金属（ＩＣ）内のどの点をとっ
ても数Ω以下でほぼ等しくなり、誘電体電極（７）内で
の電力消費、およびそれに共なう内部発熱を低減するこ
とができる。また、繊維状金属（ＩＣ）は非常に密に充
填されているため、高圧給電線（７ｂ）が外部から引張
られたとしても金属細線（７ｇ）が引き抜かれることは
なく、シたがって繊維状金属（ＩＣ）と高圧給電線（７
ｂ）の接触が断たれることはなくなる。
された交流高電圧は、金属細線（７ｇ）を通じて繊維状
金属（７Ｃ）に給電され、管体（７ａ）を介して相対す
る陽極（１）、および陰極（２）の間で無声放電を起こ
し、直流放電の高密度化、均質化を促す予備電離放電と
して働く。この際、金属細線（７ｇ）の抵抗値は無視で
きるほど小さく、高圧給電線（７ｂ）と繊維状金属（Ｉ
Ｃ）間の抵抗値は繊維状金属（ＩＣ）内のどの点をとっ
ても数Ω以下でほぼ等しくなり、誘電体電極（７）内で
の電力消費、およびそれに共なう内部発熱を低減するこ
とができる。また、繊維状金属（ＩＣ）は非常に密に充
填されているため、高圧給電線（７ｂ）が外部から引張
られたとしても金属細線（７ｇ）が引き抜かれることは
なく、シたがって繊維状金属（ＩＣ）と高圧給電線（７
ｂ）の接触が断たれることはなくなる。
金属細線（７ｇ）の直径は、繊維状金属（ＩＣ）との接
触点において空隙をできるだけ少なくする観点から１
ｍｍ径以下が適当である。空隙が大きいとこの部分で放
電を起こしく通常ボイド放電と呼ばれる。）管体（７ａ
）が熱的な破壊をすることがある。
触点において空隙をできるだけ少なくする観点から１
ｍｍ径以下が適当である。空隙が大きいとこの部分で放
電を起こしく通常ボイド放電と呼ばれる。）管体（７ａ
）が熱的な破壊をすることがある。
第５図は、この発明にかかわる誘電体電極の他の実施例
を示す部分断面図である。金属細線（７ｇ）は管体（７
ａ）の長手方向に螺線状に配置されており。
を示す部分断面図である。金属細線（７ｇ）は管体（７
ａ）の長手方向に螺線状に配置されており。
このように、金属細線（７ｇ）を繊維状金属（ＩＣ）に
密に接触させれば、繊維状金属（７ｃ）と高圧給電線（
７ｂ）との間の抵抗はより低くなり、より有効となる。
密に接触させれば、繊維状金属（７ｃ）と高圧給電線（
７ｂ）との間の抵抗はより低くなり、より有効となる。
まだ、上記実施例では、金属細線（７ｇ）を高圧給電線
（７ｂ）に接続して設けたが、金属細線（７ｇ）を設け
ず、直接高圧給電線（７ｂ）を管体（７ａ）内の繊維状
金属（ＩＣ）が充填された区間に通して構成してもよい
ことは勿論である。
（７ｂ）に接続して設けたが、金属細線（７ｇ）を設け
ず、直接高圧給電線（７ｂ）を管体（７ａ）内の繊維状
金属（ＩＣ）が充填された区間に通して構成してもよい
ことは勿論である。
以上のように、この発明によれば、繊維状金属が充填さ
れた区間に、交流電圧を給電する高圧給電線を通し補助
放電電極を構成しだので、信頼性が高く、消費電力の少
ないガスレーザ発振器が得られる効果がある。
れた区間に、交流電圧を給電する高圧給電線を通し補助
放電電極を構成しだので、信頼性が高く、消費電力の少
ないガスレーザ発振器が得られる効果がある。
第１図は従来のガスレーザ発振器の要部を示す構成図、
第２図は第１図１−１’線における部分断面図、第３図
は従来の誘電体電極の一部分を示す断面図、第４図は、
この発明にかかわる誘電体電極の一実施例を示す部分断
面図、第５図は、この発明にかかわる誘電体電極の他の
実施例を示す部分断面図である。 図において、（１）は陽極、（２）は陰極、（７）は補
助放電電極、 （７ａ）は管体、 （７ｂ）は高圧給電
線、 （７ｃ）は繊維状金属、 （ＩＩはガス気流であ
ろうなお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示すＯ 代理人大岩増雄 第１図 ■ 第２図 手続補正書（自発） ５８８１２ 昭和 年 月 日 特許庁長官殿 ・虜
１、事件の表示 特願昭５８−８１４０８号２、発
明の名称 ガスレーザ発振器 ３、補正をする者 名 称 （６０１）三菱電機株式会社代表者片由仁八
部 ４、代理人 （１） 明細書の発明の詳細な説明の欄（２）図面 ゛（１） ６、補正の内容 （１ン 明細書第４頁第１４行の「によｐ熱が」を「
により管体（７ａ）Ｋ熱が」に訂正する。 （２）同第６頁第９行〜第１０行のｒ （７ｇ）高圧給
電線」をｒ （７ｇ）は高圧給電線」に訂正する。 （３）第３図、第４図、第５図を別紙のとおり訂正する
。 ７、添付書類の目録 図面（第３図、第４図、第５図） １通以上
第２図は第１図１−１’線における部分断面図、第３図
は従来の誘電体電極の一部分を示す断面図、第４図は、
この発明にかかわる誘電体電極の一実施例を示す部分断
面図、第５図は、この発明にかかわる誘電体電極の他の
実施例を示す部分断面図である。 図において、（１）は陽極、（２）は陰極、（７）は補
助放電電極、 （７ａ）は管体、 （７ｂ）は高圧給電
線、 （７ｃ）は繊維状金属、 （ＩＩはガス気流であ
ろうなお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示すＯ 代理人大岩増雄 第１図 ■ 第２図 手続補正書（自発） ５８８１２ 昭和 年 月 日 特許庁長官殿 ・虜
１、事件の表示 特願昭５８−８１４０８号２、発
明の名称 ガスレーザ発振器 ３、補正をする者 名 称 （６０１）三菱電機株式会社代表者片由仁八
部 ４、代理人 （１） 明細書の発明の詳細な説明の欄（２）図面 ゛（１） ６、補正の内容 （１ン 明細書第４頁第１４行の「によｐ熱が」を「
により管体（７ａ）Ｋ熱が」に訂正する。 （２）同第６頁第９行〜第１０行のｒ （７ｇ）高圧給
電線」をｒ （７ｇ）は高圧給電線」に訂正する。 （３）第３図、第４図、第５図を別紙のとおり訂正する
。 ７、添付書類の目録 図面（第３図、第４図、第５図） １通以上
Claims (3)
- （１） ガス気流中に設けられ、直流電圧を印加して
グロー放電を生成する相対向する陰極と陽極。 並びに上記ガス気流中に設けられ、交流電圧を印加して
上記陰極および陽極と無声放電を生成する補助放電電極
を備えたものにおいて、上記補助放電電極は、誘導体で
形成された管体、この管体内部に充填された繊維状金属
、及び、上記管体内の上記繊維状金属が充填された区間
に通され、上記交流電圧を給電する高圧給電線で構成さ
れたことを特徴とするガスレーザ発振器。 - （２）高圧給電線は、管体長手方向に直線状に配置され
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスレ
ーザ発振器。 - （３）高圧給電線は、管体長手方向に螺線状に配置され
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスレ
ーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8140883A JPS59207678A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | ガスレ−ザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8140883A JPS59207678A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | ガスレ−ザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59207678A true JPS59207678A (ja) | 1984-11-24 |
Family
ID=13745501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8140883A Pending JPS59207678A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | ガスレ−ザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59207678A (ja) |
-
1983
- 1983-05-10 JP JP8140883A patent/JPS59207678A/ja active Pending
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